生产和服务设施布置.ppt

1、第6章,生产和服务设施布置,生产设施布置,服务设施布置,工厂总体布置,服务设施总体布置,服务设施内部布置,车间内部布置,设施布置种类,裁剪,缝纫,包装,空盒,第6章 生产和服务设施布置,6.1 设备/设施布置决策 6.2 布置决策的定量分析 6.3 装配线平衡 6.4 非制造业的设施布置,6.1 设备/设施布置决策,6.1.1 影响企业生产单位构成的因素 6.1.2 生产单位的专业化原则和形式 6.1.3 影响生产和服务设施布置决策的因素 6.1.4 几种典型的布置形式,（一）设施布置要考虑的四个问题,1、应包括哪些经济活动单元？ 2、每个单元需要多大空间？ 3、每个单元空间的形状如何？ 4、

2、每个单元在设施范围内的位置(相对/绝对)？,6.1.1 影响企业生产单位构成的因素,产品的结构与工艺特点 企业的专业化与协作化水平 企业的生产规模,（二） 影响企业生产单位构成的因素,生产单位专业化形式，影响企业内部的生产分工和协作关系，决定着物料流向、物流路线和运输量。 （一）工艺专业化原则 （二）对象专业化原则,6.1.2 生产单位的专业化 原则和形式,工艺专业化原则： 将完成相同工艺或工作的设备和工人布置在一个区域内。在此区域内对不同产品和零部件的某一相同或相似工艺进行加工。 对象专业化原则： 将加工某种产品或完成某种服务所需的设备和工人布置在一个区域内，所有生产设备和工作地按产品加工装

3、配的工艺路线顺序排列。在这个区域内完成产品或零部件的全部或大部分工艺。,车 钻 铣 磨 检验,铣 钻 车 磨 检验,A 原材料 B,A 半 成品库 B,A生产车间,B生产车间,（一）设施布置的目标,6.1.3 影响设施布置决策的因素,满足生产过程的需要 设施占用空间缩小 总运输费用最少 生产系统柔性强 组织结构的合理化和管理的方便性 提供方便、安全、舒适的作业环境,（二）影响设施布置决策的因素,厂房的布置满足生产过程的要求，以避免互相交叉和迂回运输，缩短生产周期，节省生产费用 生产联系和协作联系密切的单位应相互靠近布置 充分利用现有运输条件 按照生产性质、防火和环保要求，合理划分厂区 在考虑防

4、火和卫生条件下，总平面布置应力求占地面积最小 工厂布置应考虑有扩建的余地,产品或服务的种类,物流合理性,专业化与 协作化水平,技术装备,企业规模,投资规模,设施 布置因素,设施布置的柔性,其他,注意：,设施布置对所需投资的影响； 物流因素在设施布置中的重要性； 设施布置的柔性； 人的因素工效学的观点；,6.1.4 几种典型的布置形式,物料流程形式 可分为水平的和垂直的 所有的设备、设施都在同一个车间里时，按水平方式考虑 生产运作是在同一个楼层周转时，按垂直方式考虑,6.1.4 几种典型的布置 形式（续）,布置类型 固定式布置（Fixed Position Layout） 加工对象位置固定，生产

5、工人和设备都随加工产品所在的某一位置而转移。 公路、房屋建设：太大 手术：没办法 餐厅：不愿意 船舶、机车、发电机组,按产品布置 （Product Layout） 按对象专业化原则布置有关机器和设备，常见的如流水生产线或产品装配线。如图61所示。,加工设备,加工设备,按产品（对象）布置的示意图,按工艺过程布置（Process Layout） 又称工艺专业化布置。即按照工艺专业化原则将同类机器集中在一起，完成相同工艺加工任务。,L,L,L,D,D,D,D,G,G,接收和转运,L,D,G,车床组,镗床组,磨床组,磨床,钻床,车床,按工艺过程布置示意图,按成组制造单元布置（Layouts Based

6、 on Group Technology）,L,D,D,G,G,L,P,G,L,L,原 材 料,成 品 库,单元1,单元2,单元3,G,D,L,车床,钻床,磨床,如63：成组生产单元布置示意图,对象组1,对象组4,对象组3,对象组2,车床,滚床,磨床,车床,车床,滚床,磨床,装配,热处理,热处理,锯床,磨床,热处理,组4,组3,组2,组1,成组制造单元布置,按C形制造单元布置,机器2,机器1,机器3,机器4,机器5,机器6,入口,出口,如64：C形制造单元布置示意图,U形制造单元及生产线布置（U-line Cell）,7,6,5,4,3,2,1,7,6,5,4,3,2,1,入口,出口,入口,出

7、口,工人的行走路线,图65：U形制造单元及生产线布置,为了实现无库存生产，JIT生产方式中，设备按U型布置成组加工单元布局： 入口 出口,截 断,车,车,铣,立 铣,磨,检验,成品,立 铣,物流 工人在单元中运动,6.2 布置决策的定量分析,6.2.1 概述 6.2.2 物料流向图法 6.2.3 物料运量图 6.2.4 作业相关图 6.2.5 从至表（from-to) 法,6.2.1 概述,1、收集有关信息和数据 所需经济活动单元及其面积 可利用空间的大小(或现有布置图) 各个单元之间的相关关系 其它约束条件 2、做出初步平面布置方案(块状区划图)，进行评价 3、确定最终块状区划图，做出详细方

8、案,（一）设施布置的步骤,（二）设施布置的基本思路,1、追求物流合理化 物料搬运占生产周期和生产成本的比重很大； 尽量使物流量较大的经济活动单元靠近，以减少搬运距离和搬运量； 尽量使经济活动单元的排列有利于物流顺畅。,2、追求生产线的平衡性,（1）焦点：生产线的平衡问题如何使各个工作站的工作任务大致相等 （2）基本思路： 工作地之间的相对位置无其它选择 生产线的产出速度等于速度最慢的工作地的产出速度,6.2.2 物料流向图法,含义：按原材料进厂，零部件加工、产品装配等环节总流动方向，绘制物料流向图，来布置各车间、仓库和设施 的相互位置。 目标：减少各生产环节间的交叉往返运输时间。,物料流向图示

9、意图,6.2.3 物料运量图,含义： 比较各种生产单位之间的运量大小及运输次数来确定布置方案的一种方法。 方法： 相互间运量大的单位尽量靠近布置。 目标：总运量减少，降低运输费用 。,举例：,车间物料运量表,运量相关线图（按两行式排列）,05 车间,06 车间,04 车间,01 车间,02 车间,03 车间,实箭线表示2个物料单位 虚箭线表示1个物料单位,6.2.4 作业相关图,例子 假设有一个家电用品仓库，共有M个货区，分别存储7种家电。仓库有一个出入口，进出仓库的货物都要经过该口（如图412所示）。假设该仓库每种物品每周的存取次数如表41所示，应该如何布置不同物品的货区，使总搬运量最小？,

10、货区,通道,家电用品仓库的存储信息,仓库平面示意图,通道,货区,布置好的仓库平面示意图,作业相关图,作业相关图法由穆德提出，它是根据企业各个部门之间的活动关系密切程度布置其相互位置。 1、首先将密切程度划分为A、E、I、O、U、X六个等级，然后列出导致不同程度关系的原因。 2、使用这两种资料，将待布置的部门一一确定出相互关系 3、根据相互关系重要程度，按重要等级高的部门相邻布置的原则，安排出最合理的布置方案。,表：关系密切程度分类表,表：关系密切原因,例 一个快餐店欲布置其生产与服务设施。该快餐店共分成6个部门，计划布置在一个23的区域内。已知这6个部门间的作业关系密切程度，如表所示，请根据表

11、作出合理布置。,部门6,部门5,部门4,部门3,部门2,部门1,A,A,A,A,A,A,X,O,X,E,O,U,X,I,U,这里的符号表示两 者的关系绝对重要,作业相关图示例,第一步，列出关系密切程度分类表（只考虑A和X） A X 1-2 1-4 1-3 3-6 2-6 3-4 3-5 4-6 5-6,第二步，根据列表编制主联系簇，如图417所示。原则是，从关系“A”出现最多的部门开始，如本例的部门6出现3次，首先确定部门6，然后将与部门6的关系密切程度为A的一一联系在一起。,2,4,5,6,5,4,6,2,3,1,联系簇,联系簇,第三步，考虑其他“A”关系部门，如能加在主联系簇上就尽量加上去

12、，否则画出了分离的子联系簇。本例中，所有的部门都能加到主联系簇上去。 第四步，画出“X”关系联系图。如图69所示。 第五步，根据联系簇图和可供使用的区域，用实验法安置所有部门,3,4,1,6,X关系联系簇,最后结果,6.2.5 从至表法,具体步骤如下： 选择典型零件，制定典型零件的工艺路线，确定所用机床设备 制定设备布置的初始方案，统计出设备之间的移动距离 确定出零件在设备之间的移动次数和单位运量成本 实验法确定最满意的布置方案。,第三节 装配线平衡,装配线平衡的概念 所谓装配线平衡，又称工序同期化，是对于某装配流水线，在给定流水线的节拍后，求出装配线所需工序的工作地数量和用工人数最少的方案。

13、 装配线问题还可以表述为：对于特定的产品，给定工作地数量，求出使流水线节拍最小的配置方案。,（1）节拍：流水线上相邻两件产品产出的间隔时间，或 产出一件产品的平均耗费时间。,1、基本概念：,（2）工作地：流水线上可以组成一个单独计时单位的岗 位，可由一个或几个员工的一项或几项作业 构成。, 装配线平衡的目的和要求是什么？,（3）最大可能节拍：,11分钟,3分钟,5分钟,1分钟,2分钟,（4）最小可能节拍：,4分钟,3分钟,4分钟,2分钟,1分钟,1分钟,等于流水线上各作业时间的总和。,等于流水线上不宜进一步分解的各作 业中耗时间最长作业的作业时间。,2、基本关系：,（1）节拍与产能的关系： C

14、T OT / D,其中： CT为流水线的节拍，OT 为产出期的有效工作,（2）工作地数目与节拍的关系： Nmin t / CT,其中：Nmin 为流水线上的工作地数目， t 为流水线,结论：在有效时间一定时，产能与节拍成反比关系。,结论：在总时间一定时，工作地数与节拍成反比关系。,时间，D为流水线产能；,上各作业时间之和；,r= = =6分/件,8*2*60-21*2,计划期有效工作时间,例,某流水线计划日产量为150件，采用两班制生产，每班规定有21分钟停歇时间，计划不合格品率为2%，计算该流水线的节拍,计划期内计划产量,150*(1+0.02),计划期内的总产量，包括不合格产品,A、分解任

15、务为作业，绘出作业顺序图；,3 、 设计的程序：,B、确定节拍，同时求出最少所需工作地数目；,C、以节拍为限，依作业顺序最大限度地分配工作地 作业数量，同时也确定工作地顺序；,D、当某一作业所需时间大于前一作业所在工作地的 剩余时间时，移该作业至下一工作地。,E、出现两个作业同时可选时，先分配后续作 业较多、或加工时间较长、或位置权数较大的作业。,F、继续下去直到所有作业分配完毕。,E：启发式方法,先分配后续作业数最多的作业； 先分配加工时间最长的作业 先分配位置权数最大的作业： 位置权数：一个作业的位置权数等于该作业及其后续作业的时间总和,返回首页,某产品作业状况如下表所示。假设一天工作8小

16、时，问,解：（1）由作业表可知,其能否达到一天400件产品的产量；如果可行，请为其设计,流水线。,该作业的最小可能节拍为,1.0（分/件），按此节拍,8小时产量可达到480件，,超过了所需400件的产量要,求。因此生产该产品可行。,（2）依据作业表，画出作业顺序图：,（3）计算生产节拍：CT=OT/D=860/400=1.2（分/件）,（4）计算最少所需工作地数量：,a、作业总时间：0.2+0.2+0.8+0.6+0.3+1.0+0.4 +0.3= 3.8（分）,b、工作地数量：3.8/1.2=3.17=（取整数）= 4（个）,（5）按照“设计程序”要求，给出工作地作业分配表；,工作地作业分配

17、表,（6）根据工作地作业分配表，可得出如下工作地作业,分配图：,装配线平衡例,J型玩具马车要在一个传送带上组装，每天需生产500辆。每天的生产时间为420分钟。根据节拍和作业次序的限制，求工作站最少的平衡方式。 作业 时间秒 描述 必须提前的作业 A 45 安装后轮支架，拧紧四个螺母 B 11 插入后轴 A C 9 拧紧后轴支架螺栓 B D 50 安装前轴，拧紧四个螺母 E 15 拧紧前轴螺栓 D F 12 安装1后车轮，拧紧轮轴盖 C G 12 安装2后车轮，拧紧轮轴盖 C H 12 安装1前车轮，拧紧轮轴盖 E I 12 安装2前车轮，拧紧轮轴盖 E J 8 安装前轴上的车把手，拧紧螺栓和

18、螺钉 F，G，H，I K 9 上紧全部螺栓和螺钉 195,J型玩具马车的流程图,A 45,B 11,C 9,F 12,G 12,J 8,K 9,D 50,E 15,H 12,I 12,计算节拍： C6042050050.4(秒/辆) 工作站数量的理论最小值:N=T/C=195/50.4=3.87=4 选择作业分配规则: 按后续作业数量的多少; 2)按作业时间最长 根据后续作业最多规则平衡装配线 作业 作业 剩余的 可安排的 紧后作业 时间最长 时间 时间 紧后作业 最多的作业 的作业 工作站1 A 45 5.4 无 工作站2 D 50 0.4 无 工作站3 B 11 39.4 C,E C,E

19、E E 15 24.4 C,H,I C C 9 15.4 F,G,H,I F,G,H,I F,G,H,I F 12 3.4 无 工作站4 G 12 38.4 H,I H,I H,I H 12 26.4 I I I 12 14.4 J J 8 6.4 无 工作站5 K 9 41.4 无,效率计算: 效率=T/(N*C)=195/(5*50.4)=0.77 评价平衡方案:装配线不平衡,闲置时间为23% 更好的方案: 規則2平衡装配线,规则1作为第二规则,可得到更好的平衡方案,最长的作业时间决定了生产线上节拍的最小可能值 一种作业的时间为40秒，大于节拍36秒，此作业如何处理？ 可能的方法有： 作业

20、分解：使一个作业分解到两个工作站 作业共享：作业能不能在相邻工作站（协助）进行一点共享 设立平行工作站： 聘用操作技巧高的工人 加班：以每40秒生产1件的速度进行生产 重新设计 工作团队,6.4 办公室的设施布置,办公室与生产制造系统相比，有许多根本不同的特点： 制造系统有形物品；办公室信息以及组织内外的来访者 办公室的工作效率人的工作速度；制造系统设备速度 办公室布置中，同一类工作任务可选用的办公室布置有多种。 组织结构、各个部门的配置方式、部门之间的相互关系和相对位置的要求对办公室布置有更重要的影响。,（1）考虑的因素,（2）几种基本模式,封闭式办公室：将办公楼分割成多个小房间 开放式办公室：将工作人员容纳在一间很大的办公室内共同工作。 组合办公模块：带有半截屏风的组合办公模块布置方式，这种模块式布置有很好的柔性。 活动中心：将封闭式布置和开放式布置结合使用的新型办公布置方式。 “远程”办公：利用信息网络技术，将处于不同地点的人们联系在一起，共同完成工作。,办公室布局,封闭式布局,（Office layout）,办公室布局,开放式布局